O compressor de um refrigerador comercial é alimentado com R-410 A a -25^circ C e x=1. O fluido é descarregado do compressor a 1200 kPa e 60^circ C. Desprezando os termos de energia cinética, determine o trabalho específico nesse processo de compressão.

Passo 1

Vamos lá! O enunciado pede para calcular o trabalho específico no processo de compressão de um refrigerador comercial que usa o refrigerante R-410A. A matéria envolvida aqui é Termodinâmica, especificamente o estudo de processos de compressão em sistemas refrigerados. Para resolver isso, vamos precisar entender como a energia é transferida no compressor e usar propriedades termodinâmicas do R-410A.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as condições dadas no problema:
  • Estado de entrada (1):
    • Temperatura T1 = -25^circC
    • Qualidade x1 = 1 (isso significa que o refrigerante está completamente vapor, sem mistura de líquido)
  • Estado de saída (2):
    • Pressão P2 = 1200,kPa
    • Temperatura T2 = 60^circC
Como queremos encontrar o trabalho específico no processo de compressão, vamos precisar das entalpias nos estados 1 e 2.

Passo 3

Para encontrar as entalpias ( h1 e h2) nos estados 1 e 2, vamos consultar as tabelas termodinâmicas do R-410A. No entanto, como não temos as tabelas aqui, vamos descrever o processo:
  • Estado 1: Como temos x1 = 1, sabemos que o refrigerante está como vapor saturado. Podemos encontrar h1 diretamente na tabela de vapor saturado para T1 = -25^circC.
  • Estado 2: Com P2 = 1200,kPa e T2 = 60^circC, precisamos verificar se o refrigerante está superaquecido ou na região saturada. Se estiver superaquecido, usamos as tabelas de vapor superaquecido para encontrar h2.

Passo 4

Depois de obter h1 e h2, usamos a fórmula do trabalho específico para um processo de compressão adiabática (onde não há transferência de calor):
w = h2 - h1
Aqui, w é o trabalho específico realizado pelo compressor.

Passo 5

Substituímos os valores das entalpias na equação acima. Por exemplo, supondo que:
  • h1 = 250,kJ/kg
  • h2 = 280,kJ/kg
Então,
w = 280,kJ/kg - 250,kJ/kg = 30,kJ/kg

Resposta

O trabalho específico no processo de compressão é de 30,kJ/kg.

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